KR0155774B1 - 다이 본딩방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이 본딩 장치 및 그 방법을 개시한다.

본 발명은 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 임의의 각도로 회전되는 스테이지에 공급하는 단계와, 상기 스테이지를 회전시켜 스테이지의 상면에 위치된 다이를 임의의 위치로 이동시키는 단계와, 이동된 다이의 수직 상부에 위치되어 상기 다이의 안착상태가 설정된 얼라인 상태와의 어긋난 상태를 인식하는 단계와, 상기 제3단계에서 인식된 신호에 의해 상기 다이의 어긋난 상태를 보정한 상태로 상기 다이를 픽업하여 리드프레임에 안착시키는 단계와, 상기 다이와 리드 프레임을 본딩하는 단계를 포함하는 방법과, 이 방법을 실시하기 위한 장치를 제공한다.

Description

다이 본딩방법 및 그 장치

제1도는 종래 다이 본딩장치를 도시한 개략적 측면도.

제2도는 종래 다이 본딩 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측면도.

제3도는 본 발명에 따른 다이 본딩 장치를 개략적으로 도시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22 : 스테이지 30 : 진공 흡착수단

100 : 제1매니퓰레이터 100' : 제2매니퓰레이터

본 발명은 반도체 조립장비중 칩과 리드프레임을 본딩하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼로부터 인출된 다이를 얼라인 시킨후 리드 프레임 상에 본딩하는 다이 본딩방법 및 그 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 반도체를 제조함에 있어서는, 다수의 리드(lead)가 형성되어 있는 리드 프레임상에 다이(die)를 본딩하는 다이 본딩공정과, 다이 본딩이 완료된 후, 이 다이와 리드 사이를 매우 작은 직경의 와이어(일반적으로 골드 와이어(gold wire)를 사용)로써 접속시키는 와이어 본딩공정을 포함하게 된다.

이러한 반도체 제조공정중 다이를 리드프레임에 본딩하는 종래의 다이 본딩공정에는 두 가지의 방법이 있었다.

그 첫째 방법은 제1도에 도시된 바와같이 제1매니퓰레이터(100)를 이용하여 웨이퍼(wafer) 상의 다이를 픽업하여 구동수단에 의해 소정의 각도로 회전하는 스테이지(10)에 올려 놓은 후 상기 스테이지(10)를 이용하여 다이(200)를 얼라인 시킨다. 그리고 제2매니퓰레이터(100')를 이용하여 얼라인(align)이 완료된 다이(200)를 픽업하여 리드프레임(300)에 올려 놓고 본딩한다.

상기와 같이 다이(200)를 얼라인 시켜 본딩하는 것은 다이(die)를 픽업하는 제1,2매니퓰레이터(100)(100')의 픽업위치가 정확하여야 하므로 다이의 규격이 바뀔때마다 스테이지와 제1,2매니퓰레이터(100)(100')의 세팅이 매우 어려워 이에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있었다.

그리고 리드 프레임과 다이를 본딩하기 위한 다른 실시예는 제2도에 도시된 바와 같이 구동수단에 의해 소정의 각도로 회전되는 얼라인 스테이지(10')의 수직 상부에 카메라(400)를 설치하고 제1매니퓰레이터(100)를 이용하여 웨이퍼로부터 다이(200)를 스테이지 상에 올려 놓고 회전방향으로 어긋난 경우에는 회전테이블이 회전하여 보정하고, X,Y 축을 어긋난 경우에는 카메라(400)에 촬영된 다이(200)의 위치 상태를 감지한 후 이 데이타에 따라 제2매니퓰레이터(100')를 제어하여 다이(200)를 픽업하여 리드 프레임(300)에 본딩하여 왔다.

상기와 같이 다이를 리드 프레임(300)에 본딩하는 것은 제1매니퓰레이터(100)에 의해 스테이지(10')에 다이가 놓이는 위치와 제2매니퓰레이터(100')에 의해 다이(200)를 픽업하는 위치가 동일하기 때문에 제1,2매니퓰레이터(100)(100')이 중간에 충돌의 위험이 내재되어 있으며, 이 충돌을 피하기 위하여 다이(200)의 이송에 따른 사이클 타임이 길어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 다이의 이송에 따른 사이클 타임을 대폭 줄일 수 있으며, 각 매니퓰레이터 상호간의 충돌을 방지할 수 있는 다이 본딩 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 다이의 본딩 효율을 향상시켜 생산성의 향상을 도모할 수 있는 다이 본딩 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 임의의 각도로 회전되는 스테이지에 공급하는 제1단계와, 상기 스테이지를 회전시켜 스테이지의 상면에 위치된 다이를 임의의 위치로 이동시키는 제2단계와, 이동된 다이의 수직 상부에 위치되어 상기 다이의 안착상태가 설정된 얼라인 상태와의 어긋난 상태를 인식하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 인식된 신호에 의해 상기 다이의 어긋난 상태를 보정하여 상기 다이를 픽업하여 리드프레임에 안착시키는 제4단계와, 상기 다이와 리드 프레임을 본딩하는 제5단계를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다이 본딩장치는, 웨이퍼상의 다이를 픽업하여 얼라인 시켜 리드 프레임에 본딩하는 다이 본딩장치에 있어서, 소정의 회전수단에 의해 임의의 각도로 회전되며 그 상면에 진공흡착 수단이 마련된 스테이지와, 이 스테이지와 인접되게 설치되어 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 스테이지의 진공흡착수단 상부에 올려놓는 제1매니퓰레이터와, 상기 스테이지의 일측 가장자리 수직 상부에 설치되어 스테이지에 장착된 다이의 상태와 설정된 얼라인 상태를 비교하는 비교수단과, 이 비교수단으로부터 발생된 신호에 의해 어긋난 정도를 보상하여 픽업하여 리드 프레임으로 이동시키는 제2매니퓰레이터를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 다이 본딩 방법 및 그 장치는 웨이퍼상에 다이를 이송시켜 리드 프레임에 용접하는 것으로, 구동모우터 또는 로터리 실린더등과 같은 액튜에이터(27)에 의해 회전되는 스테이지(22)가 설치된다. 이 스테이지(22)에는 그 회전중심(22a)의 주변부에 적어도 두개의 흡착수단(30)이 설치되는데, 이 흡착수단(30)은 스테이지(22)의 다이 안착부에 수직하방으로 관통공(31)이 형성되고, 이 관통공(31)은 진공펌프의 흡입력이 작용하는 연결관(32)과 연결된다. 상기 스테이지(22)의 관통공(31)과 연결관의 결합은 스테이지(22)의 회전을 원활하게 하기 위하여 회전축에 로터리 죠인트를 설치하여 이 로터리 조인트를 통하여 연결되도록 함이 바람직하다.

그리고 상기 스테이지(22)의 일측에는 웨이퍼로부터 다이(200)를 픽업하여 상기 스테이지(22)의 일측 다이 안착부에 공급하는 제1매니퓰레이터(100)가 설치되고, 상기 스테이지(22)의 수직 상부에 설치됨으로써 스테이지(22)가 회전되어 다이의 위치가 변경되면 다이의 얼라인 상태를 설정된 다이(200)의 얼라인 상태와 비교하는 비교수단(40)이 제공된다. 이러한 비교수단(40)은 어긋난 정도를 비교한다. 이 비교수단(40)은 상기 스테이지(22)의 상부에 설치된 카메라(41)와, 이 카메라와 연결된 데이타 프로세스(도시되지 않음)를 구비하여 구성된다. 그리고 상기 제1매니퓰레이터(100)와 대향되는 측에는 상기 비교수단(40)에 의해 비교된 데이타에 의해 그 헤드가 X, Y 및 회전방향으로 보정하여 다이를 픽업한 후에, 상기 다이를 리드 프레임 상에 놓는 제2매니퓰레이터(100')을 구비하여 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 다이 본딩장치의 작용과 이를 통한 본 발명에 따른 다이 본딩방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 다이 본딩장치를 이용하여 다이를 얼라인 시킨 후 본딩하기 위해서는 먼저 웨이퍼 상의 다이(200)를 제1매니퓰레이터(100)에 의해 픽업하여 스테이지(22)에 안착시킴과 아울러, 관통공(31)을 통해서 소정의 진공수단에 의해 진공이 가하여져 다이를 스테이지(22)에 대해 고정하게 된다. 이 상태에서 상기 스테이지(22)를 180도 회전시켜 다이(200)의 위치가 비교수단인 카메라(41)의 수직하부에 위치되도록 한다. 이 상태에서 상기 비교수단(40)은 상기 스테이지(22)에 안착된 다이를 촬영하고 이러한 다이의 상의 신호를 상기 데이타 프로세스에 의해 설정된 얼라인 상태와 비교하여, 그 어긋난 신호에 따라 상기 제2매니퓰레이터(100')의 헤드가 X, Y 축과 회전각도 방향으로 어긋난 정도를 보정한 상태로 다이(200)를 픽업함으로써, 픽업과 동시에 얼라인이 완료된 상태가 된다. 상기와 같이 얼라인이 완료된 상태에서 상기 제2매니퓰레이터(100')는 다이(200)를 리드 프레임(300)에 본딩하게 된다. 상술한 바와같이 웨이퍼로부터 다이(200)를 픽업하여 리드 프레임에 본딩시키는 본딩장치는 다음과 같은 이점이 있다.

첫째; 제1,2매니퓰레이터의 작동영역이 달라 상호 동작에 제약을 받지 않게 되므로 다이의 얼라인 및 본딩에 따른 사이클 타임을 줄일 수 있다.

둘째; 다이를 픽업함에 따른 파손을 줄일 수 있다.

셋째; 제1,2매니퓰레이터 상호간의 동작에 대한 제약이 적어 프로그램 설계가 용이하다.

넷째; 제2매니퓰레이터의 픽업위치에 카메라를 설치함으로써 스테이지의 회전에 따른 다이의 위치이동을 계산할 필요가 없다.

다섯째; 리드프레임의 위치를 임의의 위치로 설정할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명 다이의 본딩 방법 및 그 장치는 다이의 본딩에 따른 불량용인을 근본적으로 줄여 생산성의 향상을 도모할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (3)

1. 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 임의의 각도로 회전되는 스테이지에 공급하는 제1단계와, 상기 스테이지를 회전시켜 스테이지의 상면에 위치된 다이를 임의의 위치로 이동시키는 제2단계와, 이동된 다이의 수직 상부에 위치되어 상기 다이의 안착상태가 설정된 얼라인 상태와의 어긋난 상태를 인식하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 인식된 신호에 의해 상기 다이의 어긋난 상태를 보정하여 상기 다이를 픽업한 후에 리드프레임에 안착시키는 제4단계와, 상기 다이와 리드 프레임을 본딩하는 제5단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
2. 웨이퍼상의 다이를 픽업하여 얼라인 시켜 리드 프레임에 본딩하는 다이 본딩장치에 있어서, 소정의 회전수단에 의해 임의의 각도로 회전되며 그 상면에 진공흡착 수단이 마련된 스테이지와, 이 스테이지와 인접되게 설치되어 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 스테이지의 진공흡착수단 상부에 올려놓는 제1매니퓰레이터와, 상기 스테이지의 일측 가장자리 수직 상부에 설치되어 스테이지에 장착된 다이의 상태와 설정된 얼라인 상태를 비교하는 비교수단과, 이 비교수단으로부터 발생된 신호에 의해 어긋난 정도를 보상하여 픽업하여 리드 프레임으로 이동시키는 제2매티퓰레이터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 회전수단이 로터리 실린더 또는 모우터인 것을 특징으로 하는 다이 본딩장치.